@phdthesis{Winter2010, author = {J{\"o}rn Winter}, title = {Untersuchung der Katodenregion von quecksilberfreien He-Xe Niederdruckgasentladungslampen mit planarer Geflechtelektrode}, journal = {Cathode region investigation of mercury-free He-Xe low pressure discharge lamps with planar mesh electrode}, url = {https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:gbv:9-000728-8}, year = {2010}, abstract = {In der vorliegenden Arbeit wurde die Katodenregion einer quecksilberfreien Helium-Xenon Niederdruckentladung im Brennfleckbetrieb experimentell untersucht. Diese Region ist von besonderem Interesse, da sich hier die Elektronenemission, die Erzeugung von Ionen und metastabilen Atomen sowie lebensdauerbegrenzende Prozesse abspielen. Um die Entladung im Brennfleckbetrieb zu realisieren, kam als Katode eine im Rahmen dieser Arbeit entwickelte neuartige planare Geflechtelektrode zum Einsatz. Mit der Methode der ortsaufgel{\"o}sten Laser-Atom-Absorptionsspektroskopie (LAAS) wurden die absoluten Teilchendichten der zwei untersten angeregten Xe-Atome und die Gastemperatur in der Katodenregion bestimmt. Die Inhomogenit{\"a}t des Spot-Plasmas fand dabei besondere Ber{\"u}cksichtigung. Sowohl die Teilchendichten der zwei untersten angeregten Xe-Atome als auch die Gastemperatur sind unmittelbar vor dem Brennfleck maximal und fallen in axiale und radiale Richtung stark ab. Insbesondere die Gastemperatur betr{\"a}gt in einem Abstand von 1 mm vor dem Brennfleck circa 650 K und liegt damit deutlich {\"u}ber Raumtemperatur. Des Weiteren lie{\"s} sich die Temperatur im Brennfleck auf der Katodenoberfl{\"a}che mittels optischer Emissionsspektroskopie ermitteln. Dies geschah durch Anpassung des aufgenommenen Spektrums an die Plancksche Strahlungsgleichung. Die Brennflecktemperaturverteilung wei{\"s}t ein ausgepr{\"a}gtes Maximum auf, das je nach Entladungsstromst{\"a}rke maximale Werte zwischen 1414 K bei 40 mA und 1524 K bei 80 mA annimmt. Von diesem Maximum aus wurde ein starker in alle Richtungen nahezu symmetrischer Temperaturabfall festgestellt. Ein technologisch wichtiger Aspekt hinsichtlich der Lebensdauer einer auf Xenon basierenden quecksilberfreien Lampe ist der negative Effekt der Xe-Gasaufzehrung. In dieser Arbeit wird gezeigt, dass die Gasaufzehrung unter Verwendung der planaren Geflechtelektrode im deutlichen Gegensatz zur industriell gefertigten Becherelektrode, wie sie vielfach in Lampen f{\"u}r Lichtwerbung vorkommt, vernachl{\"a}ssigbar klein ist. Dies wird auf die Ausbildung eines hei{\"s}en Brennflecks und die damit verbundene hohe Katodentemperatur und niedrige Katodenfallspannung zur{\"u}ckgef{\"u}hrt.}, language = {de} }